7.1单相脉振磁动势

7.1单相脉振磁动势 ? 组织教学 点名，整顿纪律为上课做好准备 ? 复习旧课引入新课 复习绕组电动势的分析方法，引入绕组磁动势的分析。 ? 讲授新课 第一节 单相脉振磁动势 因组成一相绕组的基本单元是线圈，所以在分析单向磁势时，我们先从分析一个线圈的磁势入手，进而分析一个磁线圈组的磁势，最后推出绕组产生的磁势。 一、整距线圈的磁势 下图示一台两极电机，设定子上有一整距线圈AX，匝数N 当通入交流电i时，Cc电流方向如图所示，(瞬时方向)由右手定则决定磁场方向，由全电流定律即作用于任何一闭合回路的磁势等于它所包围的全电流。因磁力线通过两个气隙，如不计铁磁材料中的磁压降，则磁势Ni全部消耗在气隙中，经过一次气隙，消耗磁势为1/2Ni。 CcCc如将磁力线出转子进定子作为磁势正方向 ,,Ni2Cc,-,,,f当cs222 Ni3,,Cc,,,,f当,cs222 右图可见，整距线圈在气隙内形成一个矩 形分布的磁势波，其矩形的高度是时间的 函数。 1 f,(,t),N2Icos,t,Fcos,tcsCCCm2 ？i,2Icos,t,t,0？i,2I当时，高度达最大值， cCcC 当 矩形波高度为零。 i,0c 当电流变为负值时，两个矩形波的高度跟着变号，正变负，负变正。这种空间位置固定不动，但波幅的大小随时间而变化的磁势为脉振磁势。 图5-27表示节距等于1/4周长的两组整距线圈形成四极磁场时的情况，其磁势波形仍为矩形波。 应用富氏级数可将矩形波进行分解得 F(,),Fcos,，Fcos,，Fcos,，？CmsC1sC3sC5s 4/,该磁势波分解为基波和一系列奇次谐波，其中基波磁势的幅值是矩形波的倍，次, 1/,谐波的幅值是基波的倍。 N24C,,f,Itcoscosc1Cs,2 N241CF,IF,FC1CC,C1,,2 二、线圈组的磁势 每个线圈组是由若干个节距相等，匝数相同，依次沿定子圆周错开同一角度(通常为一槽距角)的线圈串联而成，下面按整距线圈组和短距线圈组两种情况分别分析线圈组的磁势。 1、 整距线圈的线圈组磁势 每极下属与同一相的线圈串联起来，就成为一个线圈组。 以q=3的整距线圈组为例 每个线圈磁势大小相等，所以不同的仅是个线圈在空间相隔的α电角度。所以q个线圈组成线圈组时，合成磁势并不等于每个线圈电势的q倍，而是等于个线圈电势的矢量和。 求合成磁势的方法与求线圈组电势方法相同。 42f,(qf)K,NIqcos,Kcos,t q1c1d1CCsd12, ,,qqR2sinsinFq个线圈磁势矢量和q122 ,,,,Kd1,qqFqR个线圈磁势代数和和2qgsinC12K:分布因数(基波) d1 42F,INqKC1CCd1,2 42f,INqKcos,cos,tc1CCd1s2, 2、短距线圈的线圈组磁势 双层绕组中常采用短距。 如线圈为整距时，上层与下层的磁势可直接相加，即 F,F，F,2Fq1q1(下)q1q1(上) 而短距时，不能用代数和，而是矢量和。 如一台两极12槽，y1=5的双层短距绕组 这样组成的两个整距线圈组。但他们在空 间互差 电角度，因此不能直接相加。 , F,2Fcosq1上)q1(2,y01cos,sin90,Kp1,2 42？F,2FK,2INqKK q1P1CCP1d1上)q1(,2 42 ,,f,I2NqKKcoscostq1CCP1d1s,2 42,I2NqKcos,cos,tCCW1s2, 结论:综合以上分析，绕组采用短距和分布后，其磁势较整距和集中放置有所改变 ?分布系数可理解为绕组分布排列后所形成的磁势较集中排列时应打的折扣 ?节距因数表示线圈采用短距后所形成的磁势较整距时应打的折扣 ?采用分布和短距后，可大大削弱谐波的影响，从而改善磁势波形。 三、单相绕组的磁势——脉振磁势 由于每对极下的磁动势和磁组组成一个对称的分支磁路。所以一相绕组的磁势是指 每对极下一相绕组的磁势。即一个线圈组的磁势 对于单层绕组，qN所产生的磁势 C 而对于双层绕组，应为2qN所产生的磁势。所以上述推出的线圈组的磁势即为一C 相的磁势。 42对双层: f,I(2Nq)Kcos,cos,tc1CCW1s2, qNqNPNCC因每相串联总匝数为:N (单层) ,,aPa qNPqN22NCCN (双层) ,,aPa 且 或 I:导体电流 I:相电流 ai,iaI,IΦCC,C, 42N,,f,IKcoscost,,Ws11,2P NKW1,0.9Icos,cos,t,sP NKW1 单相绕组基波磁势的幅值 F,0.9I,,P 综合以上分析对单相绕组的磁势的性质归纳如下: 1、单相绕组的磁势是一种空间位置固定，幅值随时间变化的脉振磁势，其脉振频率取 决于电流的频率。 注:磁势即是空间位置的函数，也是时间的函数。空间分布用以电角度计的θ空间位s置角 来表达，随时间变化规律用时间t来表达。 NKW1、 基波磁势的幅值为1 F,0.9I,,P NK1,WFI,0.9ν次谐波磁势的幅值为 ,,,,P 所以谐波磁势从空间上看，是一个按ν次谐波分布，从时间上看仍按wt的余弦规律脉振的脉振磁动势。 2、 定子绕组多采用短距和分布绕组，因而合成磁势中谐波含量大大消弱。一般情况下 只考虑基波磁势的作用。 13、 利用三角公式: ,,cos,cos,,cos(,,,)，cos(,，,)2 11将 f,Fcos,cos,t,Fcos(,t,,)，Fcos(,t，,)11s1s1s,,,,22 右边第一项为正向旋转磁势，第二项为负向旋转磁势，所以脉振磁势可分解为两个转速相同，转向相反的旋转磁势，每个旋转磁势的幅值为脉振磁势幅值的一半。 ? 巩固新课 复习绕组磁动势的分析计算过程，由线圈到线圈组到相绕组的分析过程。 ? 布置作业 复习旧课，预习新课。作业p112-1、2